高考物理一轮复习课件第七章静电场基础课3

基础课3电容器带电粒子在电场中的运动常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1.常见电容器 (1)组成：由两个彼此_________又相_________的导体组成。 (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的_________。 (3)电容器的充、放电

充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的___________，电容器中储存_________。

放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中_________转化为其他形式的能。知识排查绝缘靠近绝对值异种电荷电场能电场能2.电容

(1)定义：电容器所带的_________与电容器两极板间的电势差U的比值。(3)物理意义：表示电容器___________本领大小的物理量。(4)单位：法拉(F)1F＝

_____μF＝1012pF3.平行板电容器 (1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的__________成正比，与电介质的_______________成正比，与极板间距离成反比。电荷量Q容纳电荷106正对面积相对介电常数带电粒子在匀强电场中的运动1.做直线运动的条件 (1)粒子所受合外力F合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。2.分析方法 (1)用动力学观点分析，(2)用功能观点分析。3.带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。 (2)运动性质：_________运动。 (3)处理方法：运动的分解。

①沿初速度方向：做_______________运动。

②沿电场方向：做初速度为零的_____________运动。类平抛匀速直线匀加速直线图1示波管的构造(1)_________，(2)偏转极板，(3)荧光屏。(如图1所示)电子枪小题速练1.思考判断 (1)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。(

) (2)一个电容器的电荷量增加1.0×10－6C时，两板间电压升高10V，则电容器的电容C＝1.0×10－7F。(

) (3)带电粒子在匀强电场中可以做匀加速直线运动。(

)

答案

(1)×

(2)√

(3)√2.[鲁科版选修3－1·P44·T5改编]平行板电容器充电后断开电源，现将其中一块金属板远离另一板平移一小段距离。下图表示此过程中电容器的电容C、两极板带电荷量Q、两板间电场强度E、两板间电势差U随两板间距离d的变化关系，正确的是(

)答案

C3.[鲁科版选修3－1·P44·T4改编]先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板面平行，在下列两种情况下，分别求出离开时电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比。 (1)电子与氢核的初速度相同； (2)电子与氢核的初动能相同。答案见解析平行板电容器的动态分析2.动态分析思路1.两类典型问题 (1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U保持不变。 (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极所带的电荷量Q保持不变。【典例】

(2016·全国卷Ⅰ，14)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器(

)A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变答案D【拓展延伸1】

(多选)将【典例】中的电源断开，当把云母介质从电容器中快速抽出后，下列说法正确的是(

)A.电容器的电容增大 B.极板间的电势差增大C.极板上的电荷量变大 D.极板间电场强度变大答案

BD【拓展延伸2】

(多选)在【典例】中，若水平放置平行板电容器内部空间有一带电粒子P静止在电容器中，云母介质保持不动，同时下极板接地，当将上极板向右移动一小段距离时，则下列说法正确的是(

)A.电容器所带电荷量保持不变B.极板间的电场强度保持不变C.粒子所在初位置的电势能保持不变D.粒子将加速向下运动答案

BC1.下列说法正确的是(

)A.电容器的电容越大，则所带的电荷量越多B.电容器不带电荷时，其电容为零C.对于一个确定的电容器来说，其电容与其带电情况无关，是个定值D.平行板电容器极板的正对面积越小、极板间距离越远，电容器的电容越大解析电容器所带电荷量的多少与电容器电容和两极板间电压均有关，选项A错误；对于一个确定的电容器来说，电容为定值，与电容器所带的电荷量、电容器两极板间的电势差无关，电容器不带电荷时，电容也不变，故选项B错误，C正确；平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与两板间的距离成反比，故选项D错误。答案

C2.(多选)如图2所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变。则在B极板移动的过程中(

)图2答案

CD带电粒子在电场中的直线运动图3A.3∶2 B.2∶1

C.5∶2 D.3∶1答案

A2.(多选)如图4所示，带电小球自O点由静止释放，经C孔进入两水平位置的平行金属板之间，由于电场的作用，刚好下落到D孔时速度减为零。对于小球从C到D的运动过程，已知从C运动到CD中点位置用时t1，从C运动到速度等于C点速度一半的位置用时t2，下列说法正确的是(

)图4A.小球带负电B.t1<t2C.t1>t2D.将B板向上平移少许后小球可能从D孔落下答案

AB3.(2017·湖南长沙模拟)如图5所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间向上的加速度大小恰好等于重力加速度g。已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。求：图5对液珠由释放处至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得qUCB－mg(rB－H)＝0解得：rB＝2H或rB＝H(舍去)带电体在匀强电场中的直线运动问题的解题步骤1.带电粒子在电场中的偏转规律带电粒子在电场中的偏转运动2.处理带电粒子的偏转问题的方法 (1)运动的分解法

一般用分解的思想来处理，即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上的匀速直线运动。【典例】如图6所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长

L＝0.4m，两板间距离d＝4×10－3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下极板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5kg，电荷量q＝

＋1×10－8C，g＝10m/s2。求：图6(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？(2)电容器的上极板应接电源的负极。当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出，即当所加的电压为U2时，微粒恰好从上极板的右边缘射出，1.(多选)如图7所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC＝CD，忽略粒子重力的影响，则(

)图7答案

ABC2.如图8所示，两个平行带电金属板M、N相距为d，M板上距左端为d处有一个小孔A，有甲、乙两个相同的带电粒子，甲粒子从两板左端连线中点O处以初速度v1平行于两板射入，乙粒子从A孔以初速度v2垂直于M板射入，二者在电场中的运动时间相同，并且都打到N板的中点B处，则初速度v1与v2的关系正确的是(

)图8答案

C3.(多选)如图9所示的直角坐标系中，第一象限内分布着均匀辐向的电场，坐标原点与四分之一圆弧的荧光屏间电压为U；第三象限内分布着竖直向下的匀强电场，场强大小为E。大量电荷量为－q(q>0)、质量为m的粒子，某时刻起从第三象限不同位置连续以相同的初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场。若粒子只能从坐标原点进入第一象限，其他粒子均被坐标轴上的物质吸收并导出而不影响原来的电场分布。不计粒子的重力及它们间的相互作用。下列说法正确的是(

)图9答案

CD“等效法”在电场中的应用——迁移变通能力的培养处理带电粒子在“等效力场”中的运动，要关注以下两点：一是对带电粒子进行受力分析时，注意带电粒子受到的电场力的方向与运动方向所成的夹角是锐角还是钝角，从而